表3 各种反应器的检测线性范围和检出限
生物传感器类别 线性范围/( μmol /L) 酶生物传感器 ( 葡萄糖氧化酶) 微生物传感器 Hg2+: 2.5 ～22.5 Cu2+: 0.16 ～1.6 检出限/( μmol /L) 5 2.5 1×10-4 测定对象 Hg2+ Cu2+ Cd2+
表1 传统的仪器分析方法功能及价格
分析方法 检出限/ （g/L） 精密度 AFS 10-9 高
AAS 火焰
10-7 高 否 否 七十多种 几到几十
ICP
石墨炉 ICP–AES ICP–MS
10-9 10-9 高 可以 可以 八十多种 几十到几百 10-10
电化学方 法 10-8 较高 可以 可以 几十种 几到十几
2.1 酶分析方法 2.2 免疫分析方法 2.3 生物传感器
2.新型方法


二、 具体应用
1.1原子吸收光谱法（AAS）
这种方法根据蒸气相中被测元素的基态原子 对其原子共振辐射的吸收强度来测定试样中被测元 素的含量。AAS具有检出限低，灵敏度高。火焰原 子吸收法的检出限可达到ppb级，石墨炉原子吸收 法的检出限可达到 μ g/L ，甚至更低。此外还有分 析精度好、分析速度快、应用范围广（可测定的元 素达 70 多个）、仪器较简单，操作方便等优点， 原子吸收光谱法的不足之处是多元素同时测定尚有 困难。
同时多元 可以 素分析 元素价态 可以 分析 分析金属 二十几种 数目 仪器价格 十几到几十 /万元
1.6 酶分析法
酶分析法的基本原理是重金属离子对于某些 酶的活性中心具有特别强的亲和力，与之结合后会 改变酶活性中心的结构与性质，引起酶活性下降， 从而使底物－酶系统产生一系列的变化，诸如使显 色剂的颜色、电导率、pH 值和吸光度等发生变化， 这些方法可以直接用肉眼加以辨别或者是通过电信 号、光信号被检测到，这样可以判断重金属的存在 或者测定其浓度。目前已经有多种酶用于重金属离 子的测定，如脲酶、磷酸酯酶、过氧化氢酶、葡萄 糖氧化酶等，最常用的是脲酶。
1.2 原子荧光光度法
原子荧光光度法（AFS）是通过待测元素的原 子蒸汽在辐射能激发下所产生荧光的发射强度来测 定待测元素的一种分析方法。原子荧光光度法的检 出限比原子吸收法要低，谱线清晰干扰少，灵敏度 较高，线性范围大，但是测定的金属种类有限。 许月辉采用高锰酸钾溶液吸收富集氧化汞，用 原子荧光光度法测定空气中的汞。测定 0 ～ 10ng /mL 的标准系列6次，r为0.9996，线性范围为0～ 30ng /mL，方法检出限为0.02 ng /mL。
表2 几种常用酶检查实例
酶的名称 木瓜蛋白酶 检出限/(μg /mL) Cu2+ : 4μg /mL; Cd2+: 100μg /mL; 菠萝蛋白酶 葡萄糖氧化酶 1.3；0. 4 1.4 IC50 /( μg /mL) Hg2+ : 0.39; Ag2 + : 0.40; Pb2 + : 2.16; Zn2 + : 2.11; 0.15; 0. 23 测定对象 Cu2 +; Hg2 + ; Ag2 + Pb2 + ; Zn2 +; Cd2 + Hg2 + ; Cu2 +; Cd2 + ; Sn2 + ; Pb2 +
举例
铬鼻病、鼻中铬穿 孔、可能有神经系 统症状
头痛、易 激动、无 力、低热
影响儿 童智力 发育
可导致 胎儿中 毒
恶心、咽 痛、骨痛 病等
一 、 检测方法
1.传统方法



1.1 原子吸收光谱法 （AAS） 1.2 原子荧光光度法 （AFS） 1.3 电感藕合等离子体法 （ICP） 1.4 高效液相色谱法（HPLC） 1.5 电化学方法
1.3 电感藕合等离子体法
1.4 高效液相色谱法（HPLC）
高效液相色谱是色谱法的一个重要分支， 以液体为流动相，采用高压输液系统，将具有不 同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲 液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各 成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现 对试样的分析目前，很多研究者将高效液相色谱 法用于重金属离子的检测，并取得了一定的研究 进展。痕量金属离子与有机试剂形成稳定的有色 络合物，然后用高效液相色谱法分离，紫外可见 检测器检测，可实现多元素同时测定。但是络合 剂选择有限，给该方法带来了局限性。
其中选择适合与重金属离子结合的化合物 是物传感器利用生物识别物质与待测物质 结合，发生的变化通过信号转换器转化成易于捕 捉和检测到的电信号或者光信号等，通过检测电 信号、光信号或者其他信号等来判断待测物质的 量。酶生物传感器、微生物传感器、免疫传感器、 DNA 传感器、细胞传感器等在重金属检测方面 都有应用。
1.5 电化学方法
溶出伏安法，分成两个过程：
一、被测物质在适当电压下恒电位电解 , 在 搅拌下使试样中痕量物质还原后沉积在阴极上 , 称 为富集过程。 二、在静止一段时间后 , 再在两电极上施加 反向扫描电压 , 使沉积在阴极上的金属离子氧化溶 解, 形成较大的峰电流, 这个过程称为溶出过程。 罗立强等建立了铋膜修饰碳糊电极方波阳极 溶出伏安法测定水样中微量的铅和镉的新方法 , 灵 敏度高, 电极表面易更新, 且铋没有毒性。
重金属检测方法
重金属简介
重金属是指比重大于5 的金属，在人体中累 积达到一定程度，会对身体产生危害。重金属主 要有 Ag 、 Cu 、 Pb 、 Ni 、 Co 、 Cr 、 Hg 、 Cd 、 As 等45 种，其中对人体危害最大的有Pb、Hg、 Cd 、 As 、 Cr 等。这些重金属在水中不能被分解， 在微生物的作用下能够转化为毒性更强的金属化 合物。生物从环境中摄取重金属，经过食物链的 生物放大作用，在较高级生物体内富集，然后通 过食物进入人体，危害人体健康。
土壤酶 过氧化氢酶
脲酶
定性研究土壤 的污染程度 20mg/kg
0.0072 ; 0.0085 0.0003 ; 0.0002
土壤中Cr3 +; Cr6 +
Hg2 + ; Cu2 + ; Cd2 + ; Zn2 +
1.7 免疫分析法
免疫分析法是一种特异性和灵敏度都较高 的分析方法，在环境分析领域有着较高的应用价 值，用其分析重金属离子得进行两方面的工作: